使用SQLAlchemy

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数据库表是一个二维表，包含多行多列。把一个表的内容用Python的数据结构表示出来的话，可以用一个list表示多行，list的每一个元素是tuple，表示一行记录，比如，包含id和name的user表：

[
    ('1', 'Michael'),
    ('2', 'Bob'),
    ('3', 'Adam')
] 

Python的DB-API返回的数据结构就是像上面这样表示的。

但是用tuple表示一行很难看出表的结构。如果把一个tuple用class实例来表示，就可以更容易地看出表的结构来：

class User(object): def __init__(self, id, name): self.id = id
        self.name = name

[
    User('1', 'Michael'),
    User('2', 'Bob'),
    User('3', 'Adam')
] 

这就是传说中的ORM技术：Object-Relational Mapping，把关系数据库的表结构映射到对象上。是不是很简单？

但是由谁来做这个转换呢？所以ORM框架应运而生。

在Python中，最有名的ORM框架是SQLAlchemy。我们来看看SQLAlchemy的用法。

首先通过easy_install或者pip安装SQLAlchemy：

$ easy_install sqlalchemy 

然后，利用上次我们在MySQL的test数据库中创建的user表，用SQLAlchemy来试试：

第一步，导入SQLAlchemy，并初始化DBSession：

# 导入: from sqlalchemy import Column, String, create_engine from sqlalchemy.orm import sessionmaker from sqlalchemy.ext.declarative import declarative_base # 创建对象的基类: Base = declarative_base() # 定义User对象: class User(Base): # 表的名字: __tablename__ = 'user' # 表的结构: id = Column(String(20), primary_key=True)
    name = Column(String(20)) # 初始化数据库连接: engine = create_engine('mysql+mysqlconnector://root:password@localhost:3306/test') # 创建DBSession类型: DBSession = sessionmaker(bind=engine) 

以上代码完成SQLAlchemy的初始化和具体每个表的class定义。如果有多个表，就继续定义其他class，例如School：

class School(Base): __tablename__ = 'school' id = ...
    name = ... 

create_engine()用来初始化数据库连接。SQLAlchemy用一个字符串表示连接信息：

'数据库类型+数据库驱动名称://用户名:口令@机器地址:端口号/数据库名' 

你只需要根据需要替换掉用户名、口令等信息即可。

下面，我们看看如何向数据库表中添加一行记录。

由于有了ORM，我们向数据库表中添加一行记录，可以视为添加一个User对象：

# 创建session对象: session = DBSession() # 创建新User对象: new_user = User(id='5', name='Bob') # 添加到session: session.add(new_user) # 提交即保存到数据库: session.commit() # 关闭session: session.close() 

可见，关键是获取session，然后把对象添加到session，最后提交并关闭。Session对象可视为当前数据库连接。

如何从数据库表中查询数据呢？有了ORM，查询出来的可以不再是tuple，而是User对象。SQLAlchemy提供的查询接口如下：

# 创建Session: session = DBSession() # 创建Query查询，filter是where条件，最后调用one()返回唯一行，如果调用all()则返回所有行: user = session.query(User).filter(User.id=='5').one() # 打印类型和对象的name属性: print 'type:', type(user) print 'name:', user.name # 关闭Session: session.close() 

运行结果如下：

type: <class '__main__.User'> name: Bob 

可见，ORM就是把数据库表的行与相应的对象建立关联，互相转换。

由于关系数据库的多个表还可以用外键实现一对多、多对多等关联，相应地，ORM框架也可以提供两个对象之间的一对多、多对多等功能。

例如，如果一个User拥有多个Book，就可以定义一对多关系如下：

class User(Base): __tablename__ = 'user' id = Column(String(20), primary_key=True)
    name = Column(String(20)) # 一对多: books = relationship('Book') class Book(Base): __tablename__ = 'book' id = Column(String(20), primary_key=True)
    name = Column(String(20)) # “多”的一方的book表是通过外键关联到user表的: user_id = Column(String(20), ForeignKey('user.id')) 

当我们查询一个User对象时，该对象的books属性将返回一个包含若干个Book对象的list。

小结

ORM框架的作用就是把数据库表的一行记录与一个对象互相做自动转换。

正确使用ORM的前提是了解关系数据库的原理。